(57)【要約】【課題】室外空気の温度及び湿度に関わらず安定した加湿空気を室内に供給することができる空気調和機を提供する。【解決手段】室内熱交換器３を内蔵する室内機２と、空気中の水分を吸着するロータ１０と、前記ロータ１０の下流側に配された減圧ポンプ９と、前記ポンプ９と前記室内機２とを連通する供給路１９と、前記ロータ１０から脱離された水分を含む高温高湿空気が前記減圧ポンプ９に吸引され前記供給路１９内を通過する際に発生する気液２相の温度を検知する気液２相温度センサー２１を設け、前記気液２相温度センサー２１により検出された気液２相の温度に応じて前記室内機２に送出される気液２相の流量を制御するもので、室外空気の温度及び湿度に関わらず安定した加湿空気を室内へ供給することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内熱交換器を内蔵する室内機と、空気中の水分を吸着する吸湿体と、前記吸湿体の下流側に配された減圧手段と、前記減圧手段と前記室内機とを連通する供給路と、前記吸湿体から脱離された水分を含む高温高湿空気が前記減圧手段に吸引され前記供給路内を通過する際に発生する気液２相の温度を検知する気液２相温度検出手段を設け、前記気液２相温度検出手段により検出された気液２相の温度に応じて前記室内機に送出される気液２相の流量を制御することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
室内熱交換器の温度を検出する熱交換器温度検出手段を設け、気液２相温度検出手段で検出された温度と、前記熱交換器温度検出手段で検出された前記室内熱交換器の温度に応じて室内機に送出される気液２相の流量を制御することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
室内熱交換器で熱交換され吹き出される空気の温度を検出する吹出温度検出手段を備え、気液２相温度検出手段で検出された温度と、前記吹出温度検出手段で検出された温度に応じて室内機に送出される気液２相の流量を制御することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内空気を加湿する機能を備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気調和機は、室外空気中の水蒸気を吸着した吸湿体から脱離した水分を含む高温高湿空気を、結露手段により冷却して水分を結露させ、結露した水は送水手段により吸入して吐出され、送水通路を通って室内ユニットに送られる。室内ユニットは、送水通路を通して導入された水を利用して室内を加湿している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３１７９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、結露手段で結露する水の量は、室外空気の温度及び湿度により決定されるため、時には室内機へ必要以上の水が供給されて居住空間の快適性が損なわれるという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、室外空気の温度及び湿度に関わらず安定した加湿空気を室内へ供給することができる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室内熱交換器を内蔵する室内機と、空気中の水分を吸着する吸湿体と、前記吸湿体の下流側に配された減圧手段と、前記減圧手段と前記室内機とを連通する供給路と、前記吸湿体から脱離された水分を含む高温高湿空気が前記減圧手段に吸引され前記供給路内を通過する際に発生する気液２相の温度を検知する気液２相温度検出手段を設け、前記気液２相温度検出手段により検出された気液２相の温度に応じて前記室内機に送出される気液２相の流量を制御するもので、例えば気液２相の温度が高い場合に、気液２相の流量を増やすと、より多くの気液２相を蒸発させることができ、急速加湿が可能となる。また気液２相の温度が低い場合には気液２相の供給量を制限することにより室内熱交換器によって蒸発できずドレン水となって排出されてしまうロス分を防止することができ、室外空気の温度及び湿度に関わらず安定した加湿空気を室内へ供給することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の空気調和機は、室外空気の温度及び湿度に関わらず安定した加湿空気を室内へ供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、室内熱交換器を内蔵する室内機と、空気中の水分を吸着する吸湿体と、前記吸湿体の下流側に配された減圧手段と、前記減圧手段と前記室内機とを連通する供給路と、前記吸湿体から脱離された水分を含む高温高湿空気が前記減圧手段に吸引され前記供給路内を通過する際に発生する気液２相の温度を検知する気液２相温度検出手段を設け、前記気液２相温度検出手段により検出された気液２相の温度に応じて前記室内機に送出される気液２相の流量を制御するもので、例えば気液２相の温度が高い場合に、気液２相の流量を増やすと、より多くの気液２相を蒸発させることができ、急速加湿が可能となる。また気液２相の温度が低い場合には気液２相の供給量を制限することにより室内熱交換器によって蒸発できずドレン水となって排出されてしまうロス分を防止することができ、
室外空気の温度及び湿度に関わらず安定した加湿空気を室内へ供給することができる。
【０００８】
第２の発明は、特に、第１の発明の室内熱交換器の温度を検出する熱交換器温度検出手段を設け、気液２相温度検出手段で検出された温度と、前記熱交換器温度検出手段で検出された前記室内熱交換器の温度に応じて室内機に送出される気液２相の流量を制御するもので、気液２相の温度に加え室内熱交換器の温度に対し蒸発に最適な水量を室内熱交換器に送り込むことができ、結露水をより効率的に使用することができる。
【０００９】
第３の発明は、特に、第１の発明の室内熱交換器で熱交換され吹き出される空気の温度を検出する吹出温度検出手段を備え、気液２相温度検出手段で検出された温度と、前記吹出温度検出手段で検出された温度に応じて室内機に送出される気液２相の流量を制御するもので、気液２相の温度に加え吹き出し風の温度即ち熱交換器全体の平均温度として捉えることで蒸発可能な最適な水量を熱交換器に送り込むことができ、結露水をより効率的に使用することができる。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の構成を示す概略断面図、図２は同空気調和機の上面構成図である。
【００１２】
図１において、空気調和機は、室外に配置された室外機１と、室内に配置された室内機２とを備えている。
【００１３】
室内機２には、室内熱交換器３と、室内ファン（図示せず）と、後述の加湿ユニット６から送られてくる気液２相の温度を検知する気液２相温度センサー２１と、同気液２相の流量を調節する流量調節装置２０と、気液２相を室内機２内の室内熱交換器３に吹き付ける気液２相供給部４とが配置されている。室外機１は、室外熱交換ユニット５、および加湿ユニット６より構成されている。
【００１４】
室外熱交換ユニット５には、圧縮機（図示せず）と、四方弁（図示せず）と、室外熱交換器７と、膨張弁（図示せず）と、室外ファン８とが配置されている。室内機２と室外機１とは、圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器８と、膨張弁と、室内熱交換器３とが配管接続され、冷媒が循環する冷媒回路（図示せず）が形成されており、四方弁の切り換えにより、冷房運転と暖房運転とが切り換えられるようになっている。
【００１５】
加湿ユニット６は、ゼオライトやシリカゲルなどを担持させた吸湿体であるロータ１０と、ロータ１０の上流側に配置され室外空気を吸い込む吸気口１１を備えている。ロータ１０は、空気中の水分を吸着する吸着部１０ａと、吸着された水分を脱離する脱離部１０ｂとを備え、脱離部１０ｂの上流側に隣接して加熱手段である脱離ヒータ１２が配置されている。
【００１６】
ロータ１０の下流側には、空気を外部に排気する吸着空気排気口１３と連通する吸着空気通路１４と、脱離空気通路１５とが形成されている。吸着空気通路１４には、吸着用送風手段である吸着ファン１６が配置されている。脱離空気通路１５の下流側には、脱離用送風手段である脱離ファン１７が配置されている。また脱離ファン１７の下流側には、高温高湿空気供給路１８を介して減圧手段である減圧ポンプ９の吸引側に接続され、同減圧ポンプ９の出力側は室内機２に連通する供給路１９に接続され、高温高湿空気を室内機２に搬送するようになっている。
【００１７】
以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。
【００１８】
加湿ユニット６において、ロータ１０の吸着空気通路１４の上方に位置する吸着部１０ａが吸着空気通路１４に流入した室外空気に含まれる水分を吸着する。そして吸着部１０ａで水分が吸着された後の空気は、吸着ファン１６により吸着空気排出口１３より外部へ排出される。次に、図３に示すように、ロータ１０を反時計方向に駆動モータ（図示せず）により回転して、水分を吸着した吸着部１０ａが、脱離空気通路１５の上方に位置する脱離部１０ｂの位置まで移動すると、脱離ヒータ１２により加熱された室外空気がその脱離部１０ｂを通過する。脱離部１０ｂは、脱離ヒータ１２により加熱された室外空気が通過することにより、吸着部１０ａで吸着された水分を脱離させる。脱離部１０ｂを通過した室外空気は、脱離した水分を含む高温高湿空気となり、脱離空気通路１５の下流側に配置した減圧ポンプ９によって吸引され、供給路１９より室内機２へと搬送され、気液２相供給部４より室内機２内に放出される。
【００１９】
ロータ１０がさらに反時計方向に回転し、その脱離部１０ｂが、もとの吸着部１０ａの位置に達すると、水分の吸着が再び行なわれ、ロータ１０の回転により、これを順次繰り返して水分の吸着、脱離が連続的に行なわれる。
【００２０】
また、供給路１９内を通過することで高温高湿空気から変化した気液２相の流量を、供給路１９内に設置された気液２相温度センサー２１により検出された気液２相の温度が上昇すれば増やし、逆に温度が下降すれば流量を減らすように流量調節装置２０を制御し、水が室内熱交換器３に噴霧され、室内空気は室内熱交換器３の冷媒と熱交換した加湿空気として、室内ファンによって室内に送風される。
【００２１】
このように、気液２相の温度が高い場合には、より多くの気液２相を蒸発させることが可能であるので、急速加湿が可能となる。また気液２相の温度が低い場合には気液２相の供給量を制限することにより室内熱交換器３によって蒸発できずドレン水となって排出されてしまうロス分を防止することができる。
【００２２】
以上のように、本実施の形態によれば、ロータ１０より脱離した水分を含む高温高湿空気を減圧ポンプ９に導入し、供給路１９内を通過することで高温高湿空気から変化した気液２相の流量を、供給路１９内に設けた気液２相温度センサー２１で検知された気液２相の温度に応じて流量調節装置２０で制御することで、外気の温度及び湿度に関わらず安定した加湿空気を室内へ供給することができる。
【００２３】
（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機の室内機に搭載された室内熱交換器３の正面図である。なお、上記第１の実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
本実施の形態では、気液２相供給部４を、室内熱交換器３の上方に配置し、さらに室内熱交換器３に室内熱交換器３の温度を検出する熱交換器温度検出手段である配管温度センサー２２を備えたものである。
【００２５】
加湿運転は、通常、暖房運転時に行われ、室内熱交換器３に流れる高温の冷媒により、室内熱交換器３は約５０℃まで上昇する。
【００２６】
本実施の形態は、室内熱交換器３の温度が上昇すれば気液２相の流量を増やし、下降すると同流量を減らすように制御するものである。また、この制御に、気液２相の温度によ
る制御、すなわち、気液２相温度センサー２１で検出した気液２相の温度が高い場合にはさらに流量を増やし、温度が低ければ気液２相の量を制限するようにする。
【００２７】
このように、配管温度センサー２２により室内熱交換器３の温度を検出し、気液２相の温度とあわせて気液２相の量を流量調節装置２０により制御することにより、室内熱交換器３の温度が高い場合にはより多くの気液２相を蒸発させることができ、室内熱交換器３の温度が低い場合には流量調節装置２０により量を減らすことができる。蒸発した水は、室内ファン（図示せず）により室内熱交換器３で加熱された空気とともに室内に吹出され、室内空気を加湿する。
【００２８】
以上のように、本実施の形態においては、水と空気の気液２相の量を室内熱交換器３に備えられた配管温度センサー２２で室内熱交換器３の温度を検出し、温度が高い場合は、より多くの量を蒸発でき、温度が低い場合は量を減らすことで、水が室内熱交換器３により蒸発できずにドレン水として排出されることを防ぐことができ、より効率的に気液２相を使用することができる。
【００２９】
また、同図３に示すように、配管温度センサー２２の代わりに、室内熱交換器３で熱交換された空気が吹き出される部分に、その吹き出される空気の温度を検出する吹出温度検出手段となる吹出し温度センサー２３を使用するようにすれば、室内熱交換器３に分布する温度むらを平均化した値として検出することができ、より気液２相を有効的に使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように本発明にかかる空気調和機は、室外空気の温度及び湿度に関わらず安定した加湿空気を室内へ供給することができるので、空気調和機以外でも、外気に含まれる水分を利用して室内や特定の空間を加湿する機能を備えた空気清浄機、換気装置、加湿器などにも広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の概略断面図
【図２】同空気調和機の上面構成図
【図３】本発明の実施の形態２における空気調和機の室内熱交換器の正面図
【符号の説明】
【００３２】
１  室外機
２  室内機
３  室内熱交換器
４  気液２相供給部
５  室外熱交換ユニット
６  加湿ユニット
７  室外熱交換器
９  減圧ポンプ（減圧手段）
１０  ロータ（吸湿体）
１０ａ  吸着部
１０ｂ  脱離部
１２  脱離ヒータ
１９  供給路
２０  流量調節装置
２１  気液２相温度センサー（気液２相温度検出手段）
２２  配管温度センサー（熱交換器温度検出手段）
２３  吹出し温度センサー（吹出温度検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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